DE102022102604A1 - Relative twist detection device and crank assembly - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung (10) zur Erfassung einer Relativverdrehung zwischen einem ersten Drehabschnitt (12) und einem zweiten Drehabschnitt (16), die in einer Längsrichtung (20) voneinander beabstandet sind, wobei der erste Drehabschnitt (12) um eine erste Achse (14) verdrehbar ist, die parallel zu der Längsrichtung (20) angeordnet ist, wobei der zweite Drehabschnitt (16) um eine zweite Achse (18) verdrehbar ist, wobei der erste Drehabschnitt (12) und der zweite Drehabschnitt (16) über wenigstens zwei erste Koppelelemente (24) miteinander gekoppelt sind, die in Längsrichtung (20) im Wesentlichen unelastisch ausgebildet sind und von denen wenigstens eines weder koaxial zu der ersten Achse (14) noch koaxial zu der zweiten Achse (18) angeordnet ist, derart, dass eine Relativverdrehung des ersten Drehabschnittes (12) und des zweiten Drehabschnittes (16) zwangsweise zu einem relativen Axialversatz (A) zwischen dem ersten Drehabschnitt (12) und dem zweiten Drehabschnitt (16) führt, und mit einer Sensoranordnung (26), die den Axialversatz (A) erfasst.Device (10) for detecting a relative rotation between a first rotating section (12) and a second rotating section (16), which are spaced apart from one another in a longitudinal direction (20), the first rotating section (12) being rotatable about a first axis (14). , which is arranged parallel to the longitudinal direction (20), the second rotary section (16) being rotatable about a second axis (18), the first rotary section (12) and the second rotary section (16) being connected via at least two first coupling elements (24 ) are coupled to each other, which are essentially inelastic in the longitudinal direction (20) and at least one of which is arranged neither coaxially with the first axis (14) nor coaxially with the second axis (18), such that a relative rotation of the first rotary section (12) and the second rotary section (16) necessarily leads to a relative axial offset (A) between the first rotary section (12) and the second rotary section (16), and with a sensor arrangement (26) that detects the axial offset (A).

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung einer Relativverdrehung zwischen einem ersten Drehabschnitt und einem zweiten Drehabschnitt, die in einer Längsrichtung voneinander beabstandet sind, wobei der erste Drehabschnitt um eine erste Achse verdrehbar ist, die parallel zu der Längsrichtung angeordnet ist und wobei der zweite Drehabschnitt um eine zweite Achse verdrehbar ist.The present disclosure relates to a device for detecting a relative rotation between a first rotary section and a second rotary section which are spaced apart from one another in a longitudinal direction, the first rotary section being rotatable about a first axis which is arranged parallel to the longitudinal direction and the second rotary section is rotatable about a second axis.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Tretkurbelanordnung für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, das eine erste Kurbel, eine zweite Kurbel und eine Erfassungsvorrichtung der oben beschriebenen Art aufweist, wobei die erste Kurbel drehfest mit dem ersten Drehabschnitt verbunden ist.Furthermore, the present invention relates to a pedal crank arrangement for a human-powered vehicle, which has a first crank, a second crank and a detection device of the type described above, the first crank being non-rotatably connected to the first rotary section.

Ein Beispiel eines Wandlers zum Messen eines Drehmomentes in einer Drehwelle ist aus dem Dokument WO 99/05493 bekannt.An example of a transducer for measuring torque in a rotating shaft is from document WO 99/05493 known.

Das Dokument DE 10 2008 027 719 A1 offenbart einen induktiven Drehmomentsensor, der relativ zu einem Fahrzeug ortsfest eingebaut ist und ohne Schleiferfedern ausgeführt ist. Dabei sind zwei Schaltkreise angeordnet, denen zwei unterschiedliche zu bestimmende Winkel zugeordnet sind.The document DE 10 2008 027 719 A1 discloses an inductive torque sensor that is installed stationary relative to a vehicle and is designed without wiper springs. In this case, two circuits are arranged, to which two different angles to be determined are assigned.

Das Dokument EP 2 386 844 A1 offenbart einen Drehmomentsensor mit einem ersten und einem zweiten Drehteil. Das erste Drehteil ist eingerichtet, um daran eine Drehmomentkraft anzulegen. Zwischen dem ersten Drehteil und dem zweiten Drehteil ist ein elastisches Übertragungselement angeordnet. Das erste Drehteil verdreht sich gegenüber dem zweiten Drehteil in Funktion der angelegten Drehmomentkraft um einen messbaren und der Drehmomentkraft zuordenbaren Verdrehwinkel.The document EP 2 386 844 A1 discloses a torque sensor having first and second rotary members. The first rotating part is configured to apply a torque force thereto. An elastic transmission element is arranged between the first rotating part and the second rotating part. The first rotary part twists relative to the second rotary part as a function of the torque force applied by a twist angle that can be measured and assigned to the torque force.

Das Dokument DE 10 2018 107 416 A1 offenbart eine weitere Vorrichtung zur Bestimmung eines Drehwinkels und/oder eines Drehmomentes.The document DE 10 2018 107 416 A1 discloses another device for determining an angle of rotation and/or a torque.

Das Dokument DE 10 2020 100 319 A1 betrifft einen Drehwinkelsensor zur Bestimmung eines Drehwinkels und/oder eines Drehmomentes.The document DE 10 2020 100 319 A1 relates to a rotation angle sensor for determining a rotation angle and/or a torque.

Auf dem Gebiet der Fahrräder mit Unterstützungsmotor (E-Bikes) ist es erwünscht, das von einem Fahrer auf eine Tretkurbelanordnung aufgebrachte Drehmoment zu erfassen. Dieser Drehmomentwunsch des Fahrers kann dann zur Ansteuerung des unterstützenden Elektromotors verwendet werden.In the field of motor assisted bicycles (e-bikes), it is desirable to sense the torque applied by a rider to a pedal crank assembly. This torque request from the driver can then be used to control the supporting electric motor.

Aktuelle am Markt vorhandene Systeme verwenden entweder einen Abgriff, um das Signal von einer Torsionswelle abzugreifen, oder erkennen einen Winkelversatz einer Torsionswelle, der in ein Drehmoment umgerechnet wird. Um derartige Systeme zu betreiben, ist es häufig notwendig, auf der Achse Sensorscheiben zu platzieren, die einen deutlich größeren Radius besitzen als die Torsionswelle selbst.Current systems on the market either use a pick-off to pick up the signal from a torsion shaft, or recognize an angular misalignment of a torsion shaft, which is converted into a torque. In order to operate such systems, it is often necessary to place sensor disks on the axle, which have a significantly larger radius than the torsion shaft itself.

Eine weitere Möglichkeit, ein Signal berührungsfrei zu erhalten, besteht darin, die Verspannung einer ferritischen Welle zu messen. Hierbei wird die magnetische Durchflutung gemessen und die Veränderung in ein Drehmoment umgesetzt. Voraussetzung hierfür ist es, dass die Torsionswelle aus einem ferritischen Material hergestellt wird. Zusätzlich ist es notwendig, eine deutliche Verspannung zu erwirken, um ein hinreichendes Signal zu erhalten.Another way to get a non-contact signal is to measure the stress on a ferrite shaft. Here, the magnetic flux is measured and the change is converted into a torque. The prerequisite for this is that the torsion shaft is made of a ferritic material. In addition, it is necessary to create a significant strain in order to obtain an adequate signal.

Es ist vor diesem Hintergrund eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Vorrichtung zur Erfassung einer Relativverdrehung zwischen einem ersten Drehabschnitt und einem zweiten Drehabschnitt bereitzustellen, die konstruktiv einfach realisierbar und kompakt bauen kann.Against this background, it is an object of the present disclosure to provide a device for detecting a relative rotation between a first rotating section and a second rotating section, which can be constructed in a structurally simple manner and in a compact manner.

Die obige Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Erfassung einer Relativverdrehung zwischen einem ersten Drehabschnitt und einem zweiten Drehabschnitt, die in einer Längsrichtung voneinander beabstandet sind, wobei der erste Drehabschnitt um eine erste Achse verdrehbar ist, die parallel zu der Längsrichtung angeordnet ist, wobei der zweite Drehabschnitt um eine zweite Achse verdrehbar ist, wobei der erste Drehabschnitt und der zweite Drehabschnitt über wenigstens zwei erste Koppelelemente miteinander gekoppelt sind, die in Längsrichtung im Wesentlichen unelastisch ausgebildet sind und von denen wenigstens eines weder koaxial zu der ersten Achse noch koaxial zu der zweiten Achse angeordnet ist, derart dass eine Relativverdrehung des ersten Drehabschnittes und des zweiten Drehabschnittes zwangsweise zu einem relativen Axialversatz zwischen dem ersten Drehabschnitt und dem zweiten Drehabschnitt führt, und mit einer Sensoranordnung, die den Axialversatz erfasst.The above object is achieved by a device for detecting a relative rotation between a first rotating section and a second rotating section, which are spaced apart from one another in a longitudinal direction, the first rotating section being rotatable about a first axis which is arranged parallel to the longitudinal direction, the second rotating section can be rotated about a second axis, the first rotating section and the second rotating section being coupled to one another via at least two first coupling elements which are essentially inelastic in the longitudinal direction and at least one of which is neither coaxial to the first axis nor coaxial to the second Axis is arranged such that a relative rotation of the first rotary portion and the second rotary portion forcibly leads to a relative axial displacement between the first rotary portion and the second rotary portion, and with a sensor assembly that detects the axial offset.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfassungsvorrichtung besteht folglich darin, eine Art Rotations-/Translations-Wandler auszubilden, der eine relative Verdrehung zwischen zwei Drehabschnitten in einen relativen Achsversatz zwischen den zwei Drehabschnitten umsetzt. Dies erfolgt über wenigstens zwei erste Koppelelemente, über die die zwei Drehabschnitte miteinander gekoppelt sind. Die Koppelelemente sind in Längsrichtung im Wesentlichen unelastisch ausgebildet, so dass zwischen einem relativen Drehversatz und einem relativen Axialversatz eine feste Relation realisierbar ist. Zumindest jenes Koppelelement, das weder koaxial zu der ersten Achse noch koaxial zu der zweiten Achse angeordnet ist, ist hierbei vorzugsweise als elastisch verformbares Biegeelement ausgebildet, das bei einer Relativverdrehung der zwei Drehabschnitte elastisch verbogen wird. Dadurch, dass das Koppelelement in Längsrichtung unelastisch ausgebildet ist, führt dieses Verbiegen zwangsweise zu einem relativen Axialversatz der zwei Drehabschnitte. Dadurch, dass das Koppelelement in Biegerichtung elastisch ausgebildet ist, erfolgt dann, wenn eine Kraft zur Erzeugung einer Relativverdrehung zwischen den Drehabschnitten unterbrochen wird, eine automatische Rückstellung in eine Grundposition. Die Grundposition ist eine definierte Relativlage zwischen den zwei Drehabschnitten, insbesondere eine definierte relative Drehlage.The basic idea of the present detection device is consequently to form a type of rotation/translation converter which converts a relative rotation between two rotating sections into a relative axial offset between the two rotating sections. This takes place via at least two first coupling elements, via which the two rotary sections are coupled to one another. The coupling elements are designed to be essentially inelastic in the longitudinal direction, so that a fixed relationship can be achieved between a relative rotational offset and a relative axial offset. At least that coupling element which is arranged neither coaxially with the first axis nor coaxially with the second axis is preferably designed as an elastically deformable bending element which is elastically bent when the two rotary sections rotate relative to each other. Due to the fact that the coupling element is designed to be inelastic in the longitudinal direction, this bending inevitably leads to a relative axial offset of the two rotary sections. Due to the fact that the coupling element is designed to be elastic in the bending direction, an automatic return to a basic position takes place when a force for generating a relative rotation between the rotary sections is interrupted. The basic position is a defined relative position between the two rotary sections, in particular a defined relative rotary position.

Die Drehabschnitte können beispielsweise Wellen sein, die an einem Gehäuse drehbar gelagert sind. Die Drehabschnitte können aus einem beliebigen Material hergestellt sein und müssen insbesondere nicht aus einem ferritischen Material hergestellt sein. Beispielsweise können die Drehabschnitte aus Metall hergestellt sein, wie einem Metall, das für die Herstellung von Wellen geeignet ist, wie beispielsweise Stahl.The rotary sections can be shafts, for example, which are rotatably mounted on a housing. The rotating sections can be made of any material and in particular do not have to be made of a ferritic material. For example, the rotating portions may be made of metal, such as a metal suitable for making shafts, such as steel.

Die Sensoranordnung, die den Axialversatz zwischen den Drehabschnitten erfasst, kann in radialer Richtung nahe an dem Außenumfang der Drehabschnitte angeordnet sein. Die Sensoranordnung beinhaltet vorzugsweise ein Sensorelement, das beispielsweise als Ringelement an einem der Drehabschnitte starr festgelegt ist, und ein zweites Sensorelement, das einen Axialversatz dieses ersten Sensorelementes erfasst. Insgesamt kann so eine kompakte Bauweise realisiert werden.The sensor arrangement, which detects the axial displacement between the rotary sections, can be arranged in the radial direction close to the outer circumference of the rotary sections. The sensor arrangement preferably includes a sensor element, which is rigidly fixed, for example as a ring element, to one of the rotary sections, and a second sensor element, which detects an axial displacement of this first sensor element. Overall, a compact design can be realized in this way.

Vorzugsweise wird bei der Vorrichtung zur Erfassung einer Relativbewegung einer der zwei Drehabschnitte axial fest gelagert, so dass der relative Axialversatz eine Axialbewegung des anderen Drehabschnittes relativ zu dem axial fest gelagerten Drehabschnitt ist. Es versteht sich, dass die Sensoranordnung in diesem Fall jenem Drehabschnitt zugeordnet ist, der nicht axial fest gelagert ist, sondern in Axialrichtung beweglich gelagert ist.Preferably, in the device for detecting a relative movement, one of the two rotary sections is axially fixed, so that the relative axial offset is an axial movement of the other rotary section relative to the axially fixed rotary section. It goes without saying that in this case the sensor arrangement is assigned to that rotary section which is not axially fixed but is movably mounted in the axial direction.

Generell kann die offenbarte Erfassungsvorrichtung für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, nämlich überall dort, wo ein in eine Welle eingeleitetes Drehmoment gemessen werden soll.In general, the disclosed detection device can be used for a large number of applications, namely wherever a torque introduced into a shaft is to be measured.

Eine bevorzugte Anwendung ist eine Tretkurbelanordnung für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, insbesondere ein Fahrrad, das eine erste Kurbel, eine zweite Kurbel und eine Erfassungsvorrichtung der offenbarten Art aufweist.A preferred application is a pedal crank assembly for a human-powered vehicle, particularly a bicycle, having a first crank, a second crank and a sensing device of the type disclosed.

In der Regel sind die zwei Kurbeln mit einer ersten Welle (Kurbelwelle) verbunden, die drehfest mit einem der zwei Drehabschnitte verbunden ist. Eine weitere Welle, die mit dem anderen Drehabschnitt verbunden ist oder, dann, wenn die Erfassungsvorrichtung einen dritten Drehabschnitt aufweist, mit diesem verbunden ist, kann beispielsweise mit einem Kettenblatt starr verbunden sein, das mit einem angetriebenen Rad des Fahrzeugs über einen Kettentrieb oder ein anderes Zugmittel (Zahnriemen) verbunden ist. In diesem Fall wird in einen der Drehabschnitte ein Drehmoment eingeleitet, und zwar über eine der Kurbeln und eine damit verbundene Kurbelwelle. Das Drehmoment stützt sich über einen Abtrieb an dem anderen Drehabschnitt ab, so dass die Drehabschnitte relativ zueinander verdreht werden. Diese Verdrehung entspricht einem Drehmoment, das in die Tretkurbelanordnung eingeleitet wird und das letztlich über die Sensoranordnung der Erfassungsvorrichtung gemessen wird, also durch eine Messung eines relativen Axialversatzes der Drehabschnitte.Typically, the two cranks are connected to a first shaft (crankshaft) that is non-rotatably connected to one of the two rotary sections. A further shaft, which is connected to the other rotating section or, if the detection device has a third rotating section, is connected to this, can be rigidly connected, for example, to a chainring which is connected to a driven wheel of the vehicle via a chain drive or another Traction means (toothed belt) is connected. In this case, a torque is introduced into one of the rotating sections, specifically via one of the cranks and a crankshaft connected thereto. The torque is supported via an output on the other rotating section, so that the rotating sections are rotated relative to one another. This rotation corresponds to a torque that is introduced into the pedal crank arrangement and that is ultimately measured by the sensor arrangement of the detection device, ie by measuring a relative axial offset of the rotary sections.

Das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug kann dabei elektromotorisch unterstützt sein. Die von einem Elektromotor zur Verfügung gestellte Leistung kann dabei in ein Antriebsglied eingeleitet werden, das mit dem ersten Drehabschnitt oder dem zweiten Drehabschnitt verbunden ist (oder mit einem dritten Drehabschnitt, sofern die Erfassungsvorrichtung einen dritten Drehabschnitt aufweist).The vehicle powered by muscle power can be assisted by an electric motor. The power provided by an electric motor can be introduced into a drive member that is connected to the first rotating section or the second rotating section (or to a third rotating section if the detection device has a third rotating section).

Der erste Drehabschnitt und der zweite Drehabschnitt haben vorzugsweise einen axialen Abstand von mehr als 10 mm und weniger als 60 mm, insbesondere von 10 mm bis 30 mm, insbesondere von 15 mm bis 25 mm.The first rotating section and the second rotating section preferably have an axial distance of more than 10 mm and less than 60 mm, in particular from 10 mm to 30 mm, in particular from 15 mm to 25 mm.

Dieser axiale Abstand entspricht im Wesentlichen der axialen Länge der ersten Koppelelemente, wenn sie parallel zu der Längsrichtung ausgerichtet sind.This axial distance essentially corresponds to the axial length of the first coupling elements when they are aligned parallel to the longitudinal direction.

Vorzugsweise ist die Anzahl der ersten Koppelelemente größer als 4 und kleiner als 25, insbesondere größer als 6 und kleiner als 20, vorzugsweise größer als 6 und kleiner als 16, und insbesondere in einem Bereich von 8 bis 12.The number of first coupling elements is preferably greater than 4 and less than 25, in particular greater than 6 and less than 20, preferably greater than 6 and less than 16, and in particular in a range from 8 to 12.

Besonders bevorzugt ist es, wenn sämtliche erste Koppelelemente weder koaxial zu der ersten Achse noch koaxial zu der zweiten Achse angeordnet sind.It is particularly preferred if all the first coupling elements are arranged neither coaxially to the first axis nor coaxially to the second axis.

Die erste Achse und die zweite Achse sind vorzugsweise koaxial zueinander, können jedoch auch parallel zueinander versetzt sein.The first axis and the second axis are preferably coaxial with one another, but can also be offset parallel to one another.

Der erste Drehabschnitt und der zweite Drehabschnitt lassen sich vorzugsweise innerhalb eines Winkelbereiches gegeneinander verdrehen, der größer ist als 5° und kleiner als 65°. Besonders bevorzugt ist der Winkelbereich, über den sich die Drehabschnitte gegeneinander verdrehen lassen in einem Bereich von 30° bis 60°.The first rotating section and the second rotating section can preferably be within one Rotate angle ranges that are larger than 5° and smaller than 65°. The angular range over which the rotary sections can be rotated relative to one another is particularly preferred in a range from 30° to 60°.

Der maximale Verdrehwinkel kann sich entweder durch die maximale Eigenelastizität der Koppelelemente ergeben, kann jedoch auch durch einen Verdrehwinkelanschlag eingerichtet werden.The maximum angle of rotation can either result from the maximum inherent elasticity of the coupling elements, but can also be set up by a stop for the angle of rotation.

Vorzugsweise ergibt sich durch die über die ersten Koppelelemente miteinander verbundenen Drehabschnitte ein relativer maximaler Axialversatz in einem Bereich von 5 mm bis 25 mm, vorzugsweise in einem Bereich von 10 mm bis 25 mm.A maximum relative axial offset in a range from 5 mm to 25 mm, preferably in a range from 10 mm to 25 mm, preferably results from the rotary sections connected to one another via the first coupling elements.

Es versteht sich, dass die o.g. Abmessungen und Zahlenangaben sich auf eine Anbindung der Erfassungsvorrichtung in einer Tretkurbelanordnung eine sFahrrades oder dergl. beziehen. Bei anderen Anbindungen können ggf. in Abhängigkeit von den auftretenden Drehmomenten und sonstigen Randbedingungen auch andere Abmessungen bevorzugt sein.It goes without saying that the above-mentioned dimensions and figures refer to a connection of the detection device in a pedal crank arrangement of a bicycle or the like. In the case of other connections, other dimensions may also be preferred, depending on the torques that occur and other boundary conditions.

Der erste und/oder der zweite Drehabschnitt sind vorzugsweise jeweils mittels eines Radiallagers an einem Gehäuse gelagert, bei denen es sich bspw. um Wälzlager handeln kann. Einer der Drehabschnitte ist zudem vorzugsweise axial gelagert, idealerweise durch das gleiche Lager, das bspw. als Radial/Axiallager ausgebildet ist. Der andere Drehabschnitt ist vorzugsweise axial verschieblich gelagert.The first and/or the second rotary section are preferably each mounted on a housing by means of a radial bearing, which can be, for example, a roller bearing. One of the rotary sections is also preferably mounted axially, ideally by the same bearing, which is designed as a radial/axial bearing, for example. The other rotary section is preferably mounted in an axially displaceable manner.

Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.The task is thus completely solved.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn die ersten Koppelelemente jeweils ein erstes Ende, das fest mit dem ersten Drehabschnitt verbunden ist, und ein zweites Ende haben, das fest mit dem zweiten Drehabschnitt verbunden ist.It is particularly preferable if the first coupling elements each have a first end that is fixedly connected to the first rotary section and a second end that is fixedly connected to the second rotary section.

Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die ersten Enden der ersten Koppelelemente auf einem zu der ersten Achse koaxialen Kreis angeordnet sind und/oder wenn die zweiten Enden der ersten Koppelelemente auf einem zu der zweiten Achse koaxialen Kreis angeordnet sind.It is particularly advantageous if the first ends of the first coupling elements are arranged on a circle coaxial with the first axis and/or if the second ends of the first coupling elements are arranged on a circle coaxial with the second axis.

Der Kreis, auf dem die jeweiligen Enden der Koppelelemente angeordnet sind, kann beispielsweise einen Durchmesser in einem Bereich von 10 mm bis 25 mm haben, insbesondere in einem Bereich von 12 mm bis 20 mm.The circle on which the respective ends of the coupling elements are arranged can, for example, have a diameter in a range from 10 mm to 25 mm, in particular in a range from 12 mm to 20 mm.

Auch diese Angaben beziehen sich auf eine bevorzugte Anwendung in einer Tretkurbelanordnung.This information also relates to a preferred application in a pedal crank arrangement.

Bei der bislang beschriebenen Erfassungsvorrichtung ist einer der Drehabschnitte vorzugsweise axial fest eingespannt, und der andere Drehabschnitt ist in axialer Richtung verschieblich gelagert. Dies kann konstruktive Mehraufwendungen nach sich ziehen, insbesondere dann, wenn der axial verschiebliche Drehabschnitt mit anderen Elementen in einer Tretkurbelanordnung oder dergleichen verbunden werden soll. Auch eine Lagerung kann aufwändiger sein, insbesondere auf der Seite des anderen Drehabschnittes.In the detection device described so far, one of the rotating sections is preferably clamped in an axially fixed manner, and the other rotating section is mounted so that it can be displaced in the axial direction. This can entail additional construction costs, in particular when the axially displaceable rotary section is to be connected to other elements in a pedal crank arrangement or the like. Storage can also be more complex, particularly on the side of the other rotary section.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Erfassungsvorrichtung daher einen dritten Drehabschnitt auf, der um eine dritte Achse verdrehbar ist, die parallel zu der Längsrichtung angeordnet ist, und der mit dem zweiten Drehabschnitt über wenigstens zwei zweite Koppelelemente gekoppelt ist, die in Längsrichtung im Wesentlichen unelastisch ausgebildet sind und von denen wenigstens eines weder koaxial zu der dritten Achse noch koaxial zu der zweiten Achse angeordnet ist, derart, dass eine Relativverdrehung des dritten Drehabschnittes und des zweiten Drehabschnittes zwangsweise zu einem relativen Axialversatz in Längsrichtung zwischen dem dritten Drehabschnitt und dem zweiten Drehabschnitt führt.According to a particularly preferred embodiment, the detection device therefore has a third rotating section which can be rotated about a third axis which is arranged parallel to the longitudinal direction and which is coupled to the second rotating section via at least two second coupling elements which are essentially inelastic in the longitudinal direction and at least one of which is arranged neither coaxially to the third axis nor coaxially to the second axis, such that a relative rotation of the third rotating section and the second rotating section necessarily leads to a relative axial offset in the longitudinal direction between the third rotating section and the second rotating section .

Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, sowohl den ersten Drehabschnitt als auch den dritten Drehabschnitt in axialer Richtung fest einzuspannen, also axial zu lagern. Vorzugsweise sind zudem der erste und der dritte Drehabschnitt in diesem Ausführungsbeispiel durch Radiallager an einem Gehäuse radial gelagert. Der zweite Drehabschnitt ist in diesem bevorzugten Fall frei zwischen dem ersten und dem dritten Drehabschnitt beweglich gelagert. Der zweite Drehabschnitt ist über die ersten Koppelelemente mit dem ersten Drehabschnitt verbunden, und über die zweiten Koppelelemente mit dem dritten Drehabschnitt. Die Sensoranordnung ist in diesem Fall nach wie vor dem zweiten Drehabschnitt zugeordnet.In this embodiment, it is possible to firmly clamp both the first rotating section and the third rotating section in the axial direction, ie to mount them axially. In addition, the first and the third rotary section in this exemplary embodiment are preferably mounted radially on a housing by means of radial bearings. In this preferred case, the second rotary section is mounted so that it can move freely between the first and the third rotary section. The second rotating portion is connected to the first rotating portion through the first coupling members and to the third rotating portion through the second coupling members. In this case, the sensor arrangement is still assigned to the second rotary section.

Eine Relativverdrehung zwischen dem ersten und dem dritten Drehabschnitt führt in dieser Ausführungsform zwangsweise zu einem Axialversatz des zweiten Drehabschnittes, der mittels der Sensoranordnung erfasst werden kann.In this embodiment, a relative rotation between the first and the third rotating section inevitably leads to an axial offset of the second rotating section, which can be detected by means of the sensor arrangement.

Bei dieser Ausführungsform wird folglich eine Relativverdrehung zwischen dem ersten Drehabschnitt und dem dritten Drehabschnitt erfasst, und zwar über die Erfassung eines Axialversatzes des zweiten Drehabschnittes.In this embodiment, a relative rotation between the first rotating section and the third rotating section is consequently detected, specifically by detecting an axial offset of the second rotating section.

In manchen Ausführungsformen kann der zweite Drehabschnitt dabei relativ zu dem ersten Drehabschnitt oder dem dritten Drehabschnitt verdreht werden. In anderen Ausführungsformen ist es jedoch denkbar, dass der zweite Drehabschnitt sich bei einer Relativverdrehung des ersten Drehabschnittes und des dritten Drehabschnittes nicht mit relativ verdreht. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Kopplung des zweiten Drehabschnittes und des ersten Drehabschnittes über die ersten Koppelelemente und die Kopplung des zweiten Drehabschnittes und des dritten Drehabschnittes über die zweiten Koppelelemente symmetrisch in Bezug auf eine Radialebene ausgebildet sind, die durch den zweiten Drehabschnitt hindurch verläuft.In some embodiments, the second rotating section can be rotated relative to the first rotating section or the third rotating section. In other embodiments it is however, it is conceivable that the second rotary section does not rotate relative to each other when the first rotary section and the third rotary section rotate relative to each other. This applies in particular when the coupling of the second rotating section and the first rotating section via the first coupling elements and the coupling of the second rotating section and the third rotating section via the second coupling elements are designed symmetrically in relation to a radial plane that runs through the second rotating section.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform haben die zweiten Koppelelemente dabei jeweils ein erstes Ende, das fest mit dem dritten Drehabschnitt verbunden ist, und ein zweites Ende, das fest mit dem zweiten Drehabschnitt verbunden ist.According to a particularly preferred embodiment, the second coupling elements each have a first end that is firmly connected to the third rotary section and a second end that is firmly connected to the second rotary section.

Von besonderem Vorzug ist es hierbei, wenn die die ersten Enden der zweiten Koppelelemente auf einem zu der dritten Achse koaxialen Kreis angeordnet sind und/oder wenn die zweiten Enden der zweiten Koppelelemente auf einem zu der zweiten Achse koaxialen Kreis angeordnet sind.It is particularly advantageous here if the first ends of the second coupling elements are arranged on a circle coaxial with the third axis and/or if the second ends of the second coupling elements are arranged on a circle coaxial with the second axis.

Der Durchmesser des Kreises des zweiten Koppelelementes ist vorzugsweise identisch zu dem Durchmesser des Kreises der ersten Koppelelemente.The diameter of the circle of the second coupling element is preferably identical to the diameter of the circle of the first coupling element.

Die dritte Achse ist vorzugsweise koaxial zu der zweiten Achse und koaxial zu der ersten Achse angeordnet. Mit anderen Worten sind die drei Drehabschnitte sämtlich koaxial zu einer einheitlichen Achse angeordnet.The third axis is preferably coaxial with the second axis and coaxial with the first axis. In other words, the three rotating sections are all arranged coaxially to a uniform axis.

Die Koppelelemente können generell eine beliebige Form haben. Von besonderem Vorzug ist es jedoch, wenn die ersten Koppelelemente erste stabförmige Elemente sind und/oder die zweiten Koppelelemente zweite stabförmige Elemente sind.The coupling elements can generally have any shape. However, it is particularly preferable if the first coupling elements are first rod-shaped elements and/or the second coupling elements are second rod-shaped elements.

Die stabförmigen Elemente können dabei beispielsweise einen Durchmesser in einem Bereich von 0,5 mm bis 5 mm haben, vorzugsweise in einem Bereich von 0,8 mm bis 2,5 mm.The rod-shaped elements can, for example, have a diameter in a range from 0.5 mm to 5 mm, preferably in a range from 0.8 mm to 2.5 mm.

Die Koppelelemente sind vorzugsweise aus einem Federstahl hergestellt. Die Verbindung mit den Drehabschnitten kann auf beliebige Art erfolgen, bspw. durch Schweißen. In weiteren Varianten sind die Koppelelemente jeweils einstückig mit dem jeweiligen Drehabschnitt ausgebildet, beispielsweise im Wege des 3D-Druckes („additive manufacturing“).The coupling elements are preferably made of spring steel. The connection to the rotating sections can be made in any way, for example by welding. In further variants, the coupling elements are each formed in one piece with the respective rotary section, for example by means of 3D printing (“additive manufacturing”).

Die Koppelelemente in Form von stabförmigen Elementen können dabei in einer Grundposition jeweils parallel zu der Längsachse ausgerichtet sein.The coupling elements in the form of rod-shaped elements can each be aligned parallel to the longitudinal axis in a basic position.

Von besonderem Vorzug ist es jedoch, wenn die ersten stabförmigen Elemente in einer Grundposition jeweils unter einem ersten Schrägwinkel windschief zu der ersten Achse und zu der zweiten Achse angeordnet sind und/oder die zweiten stabförmigen Elemente in einer Grundposition jeweils unter einem zweiten Schrägwinkel windschief zu der dritten Achse und zu der zweiten Achse angeordnet sind.However, it is particularly preferable if the first rod-shaped elements are each arranged skewed at a first oblique angle to the first axis and to the second axis in a basic position and/or the second rod-shaped elements in a basic position are each skewed at a second oblique angle to the third axis and are arranged to the second axis.

Hierdurch haben die Koppelelemente bereits in der Grundposition jeweils eine windschiefe Lage, so dass Änderungen des Verdrehwinkels unmittelbar zu einem größeren Axialversatz führen.As a result, the coupling elements already have a skewed position in the basic position, so that changes in the angle of rotation lead directly to a larger axial offset.

Der erste Schrägwinkel und/oder der zweite Schrägwinkel kann dabei vorzugsweise in einem Bereich von 5° bis 30° in Bezug auf die Längsachse liegen.The first oblique angle and/or the second oblique angle can preferably be in a range of 5° to 30° in relation to the longitudinal axis.

Es versteht sich, dass die Auslenkung in Form einer Relativverdrehung einer Auslenkung ausgehend von der jeweiligen Grundposition entspricht, also ausgehend von Positionen, bei denen die ersten stabförmigen Elemente bereits schräg angeordnet sind.It goes without saying that the deflection in the form of a relative rotation corresponds to a deflection starting from the respective basic position, ie starting from positions in which the first rod-shaped elements are already arranged at an angle.

Von besonderem Vorzug ist es ferner, wenn die ersten Koppelelemente und die zweiten Koppelelemente in Bezug auf eine Radialebene, die durch den zweiten Drehabschnitt hindurch verläuft, im Wesentlichen gespiegelt ausgebildet sind, derart, dass der erste Drehabschnitt und der dritte Drehabschnitt relativ zueinander verdrehbar sind, ohne dass der erste Drehabschnitt und der dritte Drehabschnitt zwangsweise axial relativ zueinander versetzt werden.It is also particularly preferable if the first coupling elements and the second coupling elements are designed to be essentially mirrored in relation to a radial plane that runs through the second rotary section, such that the first rotary section and the third rotary section can be rotated relative to one another. without the first rotary section and the third rotary section being forcibly displaced axially relative to each other.

Bei dieser Ausführungsform können, wie oben beschrieben, der erste Drehabschnitt und der dritte Drehabschnitt axial gelagert werden.In this embodiment, as described above, the first rotary portion and the third rotary portion can be axially supported.

Die Sensoranordnung kann auf beliebe Art und Weise als Wegsensor ausgebildet werden.The sensor arrangement can be designed in any way as a displacement sensor.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn die Sensoranordnung einen ersten Sensorabschnitt und einen zweiten Sensorabschnitt aufweist, wobei der erste Sensorabschnitt an dem zweiten Drehabschnitt festgelegt ist und wobei der zweite Sensorabschnitt an einem Gehäuse festgelegt ist.It is particularly preferable if the sensor arrangement has a first sensor section and a second sensor section, the first sensor section being fixed to the second rotary section and the second sensor section being fixed to a housing.

Der erste Sensorabschnitt weist vorzugsweise einen Magneten auf, insbesondere in Form eines Ringmagneten, der um die Achse des zweiten Drehabschnittes herum koaxial angeordnet ist.The first sensor section preferably has a magnet, in particular in the form of a ring magnet, which is arranged coaxially around the axis of the second rotary section.

Der zweite Sensorabschnitt weist wenigstens einen Hall-Sensor oder einen induktiven Sensor auf, der vorzugsweise gehäusefest angeordnet ist und der einen Axialversatz des ersten Sensorabschnittes erfasst.The second sensor section has at least one Hall sensor or an inductive sensor, which is preferably arranged fixed to the housing and which detects an axial displacement of the first sensor section.

Dabei weist der zweite Sensorabschnitt vorzugsweise wenigstens zwei Sensorelemente auf, die auf axial gegenüberliegenden Seiten des ersten Sensorabschnittes angeordnet sind.In this case, the second sensor section preferably has at least two sensor elements which are arranged on axially opposite sides of the first sensor section.

Hierdurch kann die Erfassung mit einer hohen Sicherheit erfolgen.As a result, the detection can be carried out with a high degree of certainty.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn die zwei Sensorelemente in einer Brückenschaltung verschaltet sind.It is particularly advantageous if the two sensor elements are connected in a bridge circuit.

Hierbei kann das Signal zur Erfassung des Axialversatzes verstärkt werden.Here, the signal for detecting the axial offset can be amplified.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der erste Sensor einen Inkrementalabschnitt auf, mittels dessen eine Verdrehung des zweiten Drehabschnittes erfassbar ist.According to a further preferred embodiment, the first sensor has an incremental section, by means of which a rotation of the second rotary section can be detected.

Bei dieser Ausführungsform ist es mittels der Erfassungsvorrichtung nicht nur möglich, eine Relativverdrehung des ersten Drehabschnittes und des zweiten Drehabschnittes zu erfassen. Vielmehr ist es auch möglich, eine Winkelgeschwindigkeit und folglich eine relative Drehposition des zweiten Drehabschnittes zu erfassen, und, da dieser in Drehrichtung über einen begrenzten Winkelbereich mit dem ersten und dem dritten Drehabschnitt verbunden ist, auch eine Winkelgeschwindigkeit dieser Drehabschnitte zu erfassen.In this embodiment, it is not only possible to use the detection device to detect a relative rotation of the first rotating section and the second rotating section. Rather, it is also possible to detect an angular velocity and consequently a relative rotational position of the second rotating section, and since this is connected to the first and third rotating sections over a limited angular range in the direction of rotation, also to detect an angular speed of these rotating sections.

Vorzugsweise ist ein Außenumfang eines ringförmigen Magneten dabei nach der Art eines Zahnrades oder dergleichen ausgebildet.An outer circumference of a ring-shaped magnet is preferably designed in the manner of a gear wheel or the like.

Über die Winkelgeschwindigkeit kann eine Drehzahl der Drehabschnitte erfasst werden. In manchen Fällen kann auch eine absolute Drehposition erfasst werden. Insbesondere dann, wenn eine Drehposition einer Kurbel einer Tretkurbelanordnung bekannt ist und der Inkrementalgeber eine feste Drehlage in Bezug auf jene Kurbel einnimmt, kann über einen Inkrementalgeber auch auf eine absolute Drehposition jener Kurbel rückgeschlossen werden.A rotational speed of the rotary sections can be detected via the angular velocity. In some cases, an absolute rotary position can also be detected. In particular, when a rotational position of a crank of a pedal crank arrangement is known and the incremental encoder assumes a fixed rotational position in relation to that crank, an absolute rotational position of that crank can also be inferred via an incremental encoder.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische Teilansicht einer Ausführungsform einer Tretkurbelanordnung mit einer Vorrichtung zur Erfassung einer Relativverdrehung;
  • 2 eine Längsschnittansicht durch die Tretkurbelanordnung der 1 in einer Grundposition;
  • 3 eine Schnittansicht entlang einer Linie III-III in 2;
  • 4 eine Längsschnittansicht durch die Tretkurbelanordnung der 1, nach einer Relativverdrehung von zwei Drehabschnitten;
  • 5 eine Schnittansicht entlang einer Linie V-V in 4;
  • 6 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Tretkurbelanordnung mit einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erfassung einer Relativverdrehung;
  • 7 eine Längsschnittansicht durch die Tretkurbelanordnung der 6 in einer Grundposition;
  • 8 eine Schnittansicht der Tretkurbelanordnung der 6 und 7 nach einer Relativverdrehung von zwei Drehabschnitten; und
  • 9 eine schematische Darstellung einer Sensoranordnung für eine Erfassungsvorrichtung.
Embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. Show it:
  • 1 a perspective partial view of an embodiment of a pedal crank assembly with a device for detecting a relative rotation;
  • 2 a longitudinal sectional view through the pedal crank assembly 1 in a basic position;
  • 3 a sectional view taken along a line III-III in 2 ;
  • 4 a longitudinal sectional view through the pedal crank assembly 1 , after a relative rotation of two rotary sections;
  • 5 a sectional view taken along a line VV in 4 ;
  • 6 a perspective view of a further embodiment of a pedal crank assembly with a further embodiment of a device for detecting a relative rotation;
  • 7 a longitudinal sectional view through the pedal crank assembly 6 in a basic position;
  • 8th a sectional view of the pedal crank assembly 6 and 7 after a relative rotation of two rotary sections; and
  • 9 a schematic representation of a sensor arrangement for a detection device.

In den 1 bis 5 ist eine erste Ausführungsform einer Tretkurbelanordnung T für ein Fahrzeug, insbesondere ein Fahrrad, insbesondere ein E-Bike, mit einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zur Erfassung einer Relativverdrehung von zwei Drehabschnitten gezeigt.In the 1 until 5 shows a first embodiment of a pedal crank arrangement T for a vehicle, in particular a bicycle, in particular an e-bike, with a first embodiment of a device 10 for detecting a relative rotation of two rotary sections.

Die Tretkurbelanordnung T beinhaltet eine erste Kurbel K1 und eine zweite Kurbel K2, die in an sich bekannter Weise um 180° versetzt in Bezug auf eine nicht näher dargestellte Tretkurbelwelle angeordnet sind. Eine bevorzugte Antriebsdrehrichtung ist mit R bezeichnet. Die Antriebsdrehrichtung R ist jene Richtung, in der die Tretkurbelanordnung in Drehung versetzt wird, um das zugeordnete Fahrzeug anzutreiben. In der Regel ist eine der Antriebsdrehrichtung entgegengesetzte Drehrichtung aufgrund eines Freilaufes oder dergleichen ebenfalls möglich, jedoch ohne Einfluss auf den Antrieb des Fahrzeugs.The pedal crank arrangement T includes a first crank K1 and a second crank K2, which are offset in a manner known per se by 180° with respect to a pedal crank shaft, not shown in detail. A preferred direction of drive rotation is denoted by R. The driving direction of rotation R is the direction in which the pedal crank assembly is rotated to propel the associated vehicle. As a rule, a direction of rotation opposite to the direction of rotation of the drive is also possible due to a freewheel or the like, but without influencing the drive of the vehicle.

Die Erfassungsvorrichtung 10 beinhaltet einen ersten Drehabschnitt 12, der koaxial zu einer ersten Achse 14 angeordnet und mittels eines ersten Radiallagers 15 an einem Gehäuse 34 radial gelagert ist. Ferner beinhaltet die Erfassungsvorrichtung 10 einen zweiten Drehabschnitt 16, der koaxial zu einer zweiten Achse 18 angeordnet ist und mittels eines zweiten Radiallagers 19 an dem Gehäuse 34 radial gelagert ist.The detection device 10 includes a first rotary section 12 which is arranged coaxially to a first axis 14 and is mounted radially on a housing 34 by means of a first radial bearing 15 . Furthermore, the detection device 10 includes a second rotary portion 16 which is arranged coaxially to a second axis 18 and by means a second radial bearing 19 is mounted radially on the housing 34.

Die erste Achse 14 und die zweite Achse 18 sind parallel zu einer Längsrichtung 20 ausgerichtet, die parallel zu einer Tretkurbelachse liegt. Die erste Achse 14 und die zweite Achse 18 sind vorliegend koaxial zueinander angeordnet, können aber auch versetzt zueinander angeordnet sein.The first axis 14 and the second axis 18 are aligned parallel to a longitudinal direction 20 which is parallel to a pedal crank axis. In the present case, the first axis 14 and the second axis 18 are arranged coaxially with one another, but can also be arranged offset with respect to one another.

Der erste Drehabschnitt 12 ist zudem axial gelagert, und zwar mittels einer schematisch angedeuteten Axiallagerung 22, die beispielsweise eine Schulter an dem ersten Drehabschnitt 12 und einen Axialsicherungsring aufweist, der in eine Nut des ersten Drehabschnittes 12 eingreift, wobei der erste Drehabschnitt 12 mit einem ersten Teil eines Radiallagers 15 starr verbunden ist, der zwischen der Schulter und dem Axialsicherungsring festgelegt ist. Das Radiallager ist vorzugsweise ein Wälzlager, das auch Axialkräfte aufnehmen kann. Ein zweiter Teil des Radiallagers 15 ist in axialer und radialer Richtung fest an dem Gehäuse 34 der Erfassungsvorrichtung 10 festgelegt. Das Gehäuse 34 kann auch ein Gehäuse der Tretkurbelanordnung T sein.The first rotary section 12 is also supported axially, namely by means of a schematically indicated axial bearing 22, which has, for example, a shoulder on the first rotary section 12 and an axial locking ring that engages in a groove of the first rotary section 12, the first rotary section 12 being connected to a first Part of a radial bearing 15 is rigidly connected, which is defined between the shoulder and the axial locking ring. The radial bearing is preferably a roller bearing that can also absorb axial forces. A second part of the radial bearing 15 is firmly fixed to the housing 34 of the detection device 10 in the axial and radial directions. The housing 34 can also be a housing of the pedal crank assembly T.

Der zweite Drehabschnitt 16 ist mittels des zweiten Radiallagers 19 radial in Bezug auf das Gehäuse 34 gelagert, jedoch axial verschieblich in Bezug auf das Gehäuse 34 gelagert.The second rotary section 16 is supported radially with respect to the housing 34 by means of the second radial bearing 19 , but is supported in an axially displaceable manner with respect to the housing 34 .

Der erste Drehabschnitt 12 ist bspw. drehfest mit einer ersten Kurbel K1 verbunden.The first rotary section 12 is, for example, non-rotatably connected to a first crank K1.

In den 1 - 5 ist der zweite Drehabschnitt 16 mit der zweiten Kurbel K2 der Tretkurbelanordnung T verbunden. In anderen Fällen kann der zweite Drehabschnitt 16 jedoch auch mit einer weiteren Welle der Tretkurbelanordnung drehfest verbunden sein, wobei die weitere Welle beispielsweise direkt oder indirekt mit einem Kettenblatt oder einer Riemenscheibe eines Zugmittelgetriebes zum Antrieb eines angetriebenen Rades des Fahrzeugs verbunden ist.In the 1 - 5 the second rotary section 16 is connected to the second crank K2 of the pedal crank assembly T. In other cases, however, the second rotary section 16 can also be non-rotatably connected to a further shaft of the pedal crank arrangement, the further shaft being connected, for example, directly or indirectly to a chainring or a belt pulley of a traction drive for driving a driven wheel of the vehicle.

Die Erfassungsvorrichtung 10 dient dazu, eine Relativverdrehung des ersten Drehabschnittes 12 und des zweiten Drehabschnittes 16 zu erfassen. Zu diesem Zweck beinhaltet die Erfassungsvorrichtung 10 eine Anzahl von ersten Koppelstäben 24, die jeweils ein erstes Ende 25a und ein zweites Ende 25b haben. Die ersten Enden 25a sind fest mit dem ersten Drehabschnitt 12 verbunden. Die zweiten Enden 25b sind fest mit dem zweiten Drehabschnitt 16 verbunden. Genauer gesagt sind die Koppelstäbe als in Längsrichtung im Wesentlichen unelastische Stäbe ausgebildet, die jedoch kragarmartig relativ zu ihrer jeweiligen Verbindung mit dem ersten Drehabschnitt 12 bzw. dem zweiten Drehabschnitt 16 verbiegbar sind.The detection device 10 serves to detect a relative rotation of the first rotating section 12 and the second rotating section 16 . To this end, the detection device 10 includes a number of first coupling rods 24, each having a first end 25a and a second end 25b. The first ends 25a are fixedly connected to the first rotating portion 12 . The second ends 25b are fixedly connected to the second rotating portion 16 . To put it more precisely, the coupling rods are designed as rods that are essentially inelastic in the longitudinal direction, but which can be bent like cantilevers relative to their respective connection to the first rotary section 12 or the second rotary section 16 .

In den 1 bis 3 ist dargestellt, dass die ersten Koppelstäbe 24 jeweils parallel zu der Längsrichtung 20 ausgerichtet sind. Dabei sind die ersten Koppelstäbe 24 weder koaxial zu der ersten Achse 14 noch koaxial zu der zweiten Achse 18 angeordnet. Vielmehr sind die ersten Enden 25a auf einem Kreis angeordnet, und zwar gleichmäßig beabstandet voneinander, wie es in 3 dargestellt ist. Der Kreis hat einen Durchmesser D, der in einem Bereich von 10 bis 25 mm liegen kann, insbesondere in einem Bereich von 12 bis 20 mm.In the 1 until 3 it is shown that the first coupling rods 24 are each aligned parallel to the longitudinal direction 20 . The first coupling rods 24 are arranged neither coaxially to the first axis 14 nor coaxially to the second axis 18 . Rather, the first ends 25a are arranged in a circle, evenly spaced from each other, as shown in FIG 3 is shown. The circle has a diameter D, which can be in a range from 10 to 25 mm, in particular in a range from 12 to 20 mm.

Vorliegend beträgt die Anzahl der ersten Koppelstäbe 24 genau 10 (zehn). Mit anderen Worten sind die ersten Koppelstäbe 24 in Umfangsrichtung um 36° voneinander gleichmäßig beabstandet. Die Anzahl der ersten Koppelstäbe 24 kann jedoch generell in einem Bereich von 5 bis 20 liegen, insbesondere in einem Bereich von 8 bis 12.In the present case, the number of first coupling rods 24 is exactly 10 (ten). In other words, the first coupling rods 24 are evenly spaced from one another by 36° in the circumferential direction. However, the number of first coupling rods 24 can generally be in a range from 5 to 20, in particular in a range from 8 to 12.

Die ersten Koppelelemente 24 sind sämtlich exzentrisch zu der ersten Achse 14 und der zweiten Achse 18 angeordnet.The first coupling elements 24 are all arranged eccentrically to the first axis 14 and the second axis 18 .

Der erste Drehabschnitt 12 und der zweite Drehabschnitt 16 sind durch die Mehrzahl von ersten Koppelstäben 24 in einer Grundposition miteinander gekoppelt, wie sie in den 1 bis 3 dargestellt ist. In der Grundposition sind die ersten Koppelstäbe 24 nicht elastisch ausgelenkt.The first rotating section 12 and the second rotating section 16 are coupled to each other by the plurality of first coupling rods 24 in a basic position, as shown in FIGS 1 until 3 is shown. In the basic position, the first coupling rods 24 are not elastically deflected.

In den 4 und 5 ist eine Position gezeigt, bei der der zweite Drehabschnitt 16 gegenüber dem ersten Drehabschnitt 12 um einen Winkel α verdreht ist. Dies führt, wie es insbesondere in 4 zu sehen ist, dazu, dass die ersten Koppelstäbe 23 schräg ausgelenkt werden, so dass sie jeweils unter einem Schrägwinkel in Bezug auf die Längsrichtung 20 angeordnet sind, wobei dieser Schrägwinkel in 4 bei β gezeigt ist. Derartige Schrägwinkel werden vorliegend immer gemessen bei Betrachtung senkrecht zu der jeweiligen Achse 14, 16, etc..In the 4 and 5 a position is shown in which the second rotary section 16 is rotated relative to the first rotary section 12 by an angle α. This leads, as is particularly the case in 4 can be seen, to the fact that the first coupling rods 23 are deflected obliquely, so that they are each arranged at an oblique angle in relation to the longitudinal direction 20, this oblique angle in 4 is shown at β. In the present case, such oblique angles are always measured when viewed perpendicularly to the respective axis 14, 16, etc.

Es versteht sich dabei, dass die Enden 25a, 25b, die in 4 und 5 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht näher gezeigt sind, jeweils nach wie vor senkrecht aus den jeweiligen Drehabschnitten 12 bzw. 16 heraustreten, die Koppelstäbe in dem Bereich dazwischen jedoch ausgelenkt sind, so dass sie windschief in Bezug auf die Achsen 14, 16 ausgerichtet sind.It goes without saying that the ends 25a, 25b, which are in 4 and 5 are not shown in more detail for reasons of clarity, continue to emerge vertically from the respective rotary sections 12 and 16, but the coupling rods in the area in between are deflected, so that they are skewed in relation to the axes 14, 16.

In 3 ist ein Koppelstab 24a beispielhaft bei der angenommenen Grundposition bei 0° gezeigt, also bei einer Position, bei der die Kurbel K2 beispielhaft senkrecht nach oben zeigt.In 3 a coupling rod 24a is shown by way of example in the assumed basic position at 0°, ie in a position in which the crank K2 points vertically upwards, for example.

In der Vergleichsdarstellung der 5 ist die Kurbel K2' um den Winkel α entsprechend etwa 36° ausgelenkt, so dass derjenige Koppelstab 24a, der in 3 bei 0° gezeigt ist, nun auf der Position bei etwa 36° (= α) positioniert ist, wie es in 5 bei 24a' gezeigt ist.In the comparison of the 5 the crank K2' is deflected by the angle α, corresponding to about 36°, so that the coupling rod 24a which is in 3 shown at 0° is now positioned at the position at about 36° (=α) as shown in Fig 5 at 24a' is shown.

Die ersten Koppelstäbe 24 sind aus einem federelastischen Material ausgebildet, beispielsweise aus einem Federstahl oder dergleichen. Demzufolge kann eine Relativverdrehung zwischen dem ersten Drehabschnitt 12 und dem zweiten Drehabschnitt 16 nur dann erfolgen, wenn auf einen der Drehabschnitte 12, 16 ein Moment aufgebracht wird, das an dem anderen Drehabschnitt in irgendeiner Form abgestützt wird. Das aufgebrachte Moment führt dann zu der Relativverdrehung der Drehabschnitte 12, 16, bei denen die ersten Koppelstäbe 24 elastisch ausgelenkt werden. Sobald das Drehmoment nicht mehr vorhanden ist, gelangt die Erfassungsvorrichtung 10 daher aufgrund der Elastizität der ersten Koppelstäbe 24 wieder in die Grundposition, wie sie in den 2 und 3 gezeigt ist.The first coupling rods 24 are formed from a resilient material, for example spring steel or the like. Accordingly, a relative rotation between the first rotary section 12 and the second rotary section 16 can only take place when a moment is applied to one of the rotary sections 12, 16, which is supported in some form on the other rotary section. The applied moment then leads to the relative rotation of the rotary sections 12, 16, in which the first coupling rods 24 are elastically deflected. As soon as the torque is no longer present, the detection device 10 therefore returns to the basic position due to the elasticity of the first coupling rods 24, as in FIGS 2 and 3 is shown.

Durch die Verdrehung der Drehabschnitte 12, 16 wird aufgrund der Tatsache, dass die ersten Koppelelemente 24 in Längsrichtung im Wesentlichen unelastisch ausgebildet sind, der relative Abstand zwischen den Drehabschnitten 12, 16 geändert. Dies führt zu einem Axialversatz A des zweiten Drehabschnittes 16, da der erste Drehabschnitt 12 axial gelagert ist.Due to the twisting of the rotary sections 12, 16, the relative distance between the rotary sections 12, 16 is changed due to the fact that the first coupling elements 24 are designed to be essentially inelastic in the longitudinal direction. This leads to an axial offset A of the second rotary section 16, since the first rotary section 12 is mounted axially.

Die axiale Länge der ersten Koppelelemente 24 liegt in einem Bereich von 10 mm bis 60 mm, insbesondere in einem Bereich von 10 mm bis 30 mm.The axial length of the first coupling elements 24 is in a range from 10 mm to 60 mm, in particular in a range from 10 mm to 30 mm.

Die Erfassungsvorrichtung 10 beinhaltet ferner eine Sensoranordnung 26. Die Sensoranordnung 26 weist einen ersten Sensorabschnitt 28 in Form eines magnetischen Sensorrades 28 auf, das fest mit dem zweiten Drehabschnitt 16 verbunden ist. Das Sensorrad des ersten Sensorabschnittes 28 kann am Außenumfang glatt ausgebildet sein. Bevorzugt ist das Sensorrad 28 jedoch mit einem Inkrementalabschnitt 30 ausgebildet, wobei das Sensorrad eine Vielzahl von Zähnen aufweist, wie es in den 3 und 5 zu sehen ist.The detection device 10 also includes a sensor arrangement 26. The sensor arrangement 26 has a first sensor section 28 in the form of a magnetic sensor wheel 28 which is fixedly connected to the second rotary section 16. The outer circumference of the sensor wheel of the first sensor section 28 can be smooth. However, the sensor wheel 28 is preferably formed with an incremental section 30, the sensor wheel having a plurality of teeth, as is shown in FIGS 3 and 5 you can see.

In 2 ist gezeigt, dass sich der erste Sensorabschnitt 28 in der Grundposition in einer axialen Neutralposition N befindet.In 2 1 shows that the first sensor section 28 is in an axial neutral position N in the basic position.

Nach einem Verdrehen der Drehabschnitte 12, 14 wandert der zweite Drehabschnitt 16 hin zu dem ersten Drehabschnitt 12, so dass sich durch die Relativverdrehung der Drehabschnitte 12, 16 ein Axialversatz des zweiten Drehabschnittes 16 ergibt, wie er in 4 bei A gezeigt ist (als Differenz eines Weges zu der Neutralposition N, wie sie in 2 gezeigt ist).After rotation of the rotary sections 12, 14, the second rotary section 16 migrates towards the first rotary section 12, so that the relative rotation of the rotary sections 12, 16 results in an axial offset of the second rotary section 16, as shown in 4 is shown at A (as the difference of a travel to the neutral position N as shown in 2 is shown).

Die Sensoranordnung 26 beinhaltet ferner einen zweiten Sensorabschnitt 32, der an dem Gehäuse 34 festgelegt ist. Der zweite Sensorabschnitt 32 ist dazu ausgelegt, den Axialversatz A zu messen. Der zweite Sensorabschnitt 32 kann beispielsweise ein Hall-Sensor oder ein induktiver Sensor sein.The sensor assembly 26 further includes a second sensor portion 32 fixed to the housing 34 . The second sensor section 32 is designed to measure the axial offset A. The second sensor section 32 can be a Hall sensor or an inductive sensor, for example.

Generell ist es jedoch auch möglich, jede andere Art von Sensor heranzuziehen. In jedem Fall ist die Erfassung des Axialversatzes A vorzugsweise berührungslos, wobei der zweite Sensorabschnitt 32 über das Gehäuse 34 elektrisch mit einer Energieversorgung verbunden sein kann. Der erste Sensorabschnitt 28 ist jedoch vorzugsweise ein passiver Sensorabschnitt, wie beispielsweise ein magnetischer Sensorabschnitt, so dass es nicht notwendig ist, den ersten Sensorabschnitt 28 mit Energie zu versorgen. Daher ist es nicht notwendig, Schleifkontakte vorzusehen.In general, however, it is also possible to use any other type of sensor. In any case, the detection of the axial offset A is preferably contactless, it being possible for the second sensor section 32 to be electrically connected to a power supply via the housing 34 . However, the first sensor section 28 is preferably a passive sensor section, such as a magnetic sensor section, such that it is not necessary to power the first sensor section 28 . It is therefore not necessary to provide sliding contacts.

Wie es in den 2 und 4 gezeigt ist, ist der zweite Sensorabschnitt 32 vorzugsweise bügelförmig und umgreift den ersten Sensorabschnitt 28, derart, dass der zweite Sensorabschnitt 32 zwei Sensorelemente beinhalten kann, wie es nachstehend noch erläutert werden wird.Like it in the 2 and 4 As shown, the second sensor portion 32 is preferably bow-shaped and encompasses the first sensor portion 28, such that the second sensor portion 32 may include two sensor elements, as will be explained below.

Bei der Ausführungsform der 1 bis 5 weist die Erfassungsvorrichtung 10 zwei Drehabschnitte 12, 16 auf, von denen einer axial festgelegt ist und von denen der andere axial in Bezug auf den anderen verschieblich gelagert ist.In the embodiment of 1 until 5 For example, the detection device 10 has two rotary portions 12, 16, one of which is axially fixed and the other of which is mounted for axial displacement with respect to the other.

In den 6 bis 8 ist eine weitere Ausführungsform einer Erfassungsvorrichtung 10A gezeigt, die generell der oben beschriebenen Erfassungsvorrichtung entspricht und den ersten Drehabschnitt 12 sowie einen zweiten Drehabschnitt 16A aufweist, die über eine Mehrzahl von ersten Koppelstäben 24A miteinander gekoppelt sind, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform.In the 6 until 8th 1 is shown another embodiment of a sensing device 10A which is generally similar to the sensing device described above and includes the first pivot portion 12 and a second pivot portion 16A coupled together by a plurality of first link rods 24A, similar to the first embodiment.

Die Erfassungsvorrichtung 10A weist jedoch zusätzlich einen dritten Drehabschnitt 40 auf, der um eine dritte Achse 42 (siehe 7) verdrehbar an dem Gehäuse gelagert ist, und zwar mittels eines dritten Radiallagers 44 in Bezug auf das Gehäuse 34A. Die dritte Achse kann radial versetzt zu der zweiten Achse 18 sein, ist vorzugsweise jedoch koaxial hierzu angeordnet.However, the detection device 10A additionally has a third rotary section 40 which rotates about a third axis 42 (see FIG 7 ) is rotatably supported on the housing by means of a third radial bearing 44 with respect to the housing 34A. The third axis can be radially offset from the second axis 18, but is preferably arranged coaxially thereto.

Der dritte Drehabschnitt 40 ist in Bezug auf das Gehäuse 34A mittels einer weiteren Axiallagerung 46 axial gelagert, genauso wie der erste Drehabschnitt 12 mittels der Axiallagerung 22 in Bezug auf das Gehäuse 34A axial gelagert ist.The third rotary section 40 is axially supported with respect to the housing 34A by means of a further axial bearing 46, just as the first rotary section 12 is axially supported by means of the axial bearing 22 with respect to the housing 34A.

Der dritte Drehabschnitt 40 ist mit dem zweiten Drehabschnitt 16A über eine Mehrzahl von zweiten Koppelstäben 48 gekoppelt, die genauso aufgebaut sind wie die ersten Koppelstäbe 24A.The third pivot portion 40 is connected to the second pivot portion 16A via a plurality of two th coupling rods 48 coupled, which are constructed the same as the first coupling rods 24A.

Genauer gesagt sind erste Enden 49a der zweiten Koppelstäbe 48 fest mit dem dritten Drehabschnitt 40 verbunden, und zweite Enden 49b der zweiten Koppelelemente 48 sind fest mit dem zweiten Drehabschnitt 16A verbunden.More specifically, first ends 49a of the second connecting rods 48 are fixedly connected to the third rotating portion 40, and second ends 49b of the second connecting members 48 are fixedly connected to the second rotating portion 16A.

Genauso wie die ersten Koppelelemente 24A sind die zweiten Koppelelemente 48 mit ihren jeweiligen Enden auf einem Kreis angeordnet, der koaxial ist zu der jeweiligen Achse 18A, 42.Just like the first coupling elements 24A, the second coupling elements 48 are arranged with their respective ends on a circle which is coaxial with the respective axis 18A, 42.

Die dritte Achse 42 ist vorzugsweise koaxial mit der zweiten Achse 18A und der ersten Achse 14 ausgebildet, wie es auch in den 6 bis 8 dargestellt ist.The third axis 42 is preferably coaxial with the second axis 18A and the first axis 14, as also shown in FIGS 6 until 8th is shown.

Bei der Erfassungsvorrichtung 10A der 6 bis 8 sind die ersten Koppelstäbe 24A und die zweiten Koppelstäbe 48 in der gezeigten Grundposition von vorneherein unter einem jeweiligen Schrägwinkel windschief unter einem jeweiligen Schrägwinkel zu der ersten Achse 14 angeordnet. Genauer gesagt sind die ersten Koppelelemente 24A und die zweiten Koppelelemente 48 in Bezug auf eine Radialebene, die durch den zweiten Drehabschnitt 18A hindurch verläuft, im Wesentlichen gespiegelt ausgebildet, derart, dass die Schrägwinkel β1 der ersten Koppelelemente 24A vom Betrag her identisch sind zu dem Schrägwinkel β2 der zweiten Koppelelemente 48, jedoch mit einem anderen Vorzeichen.In the detection device 10A of FIG 6 until 8th the first coupling rods 24A and the second coupling rods 48 in the basic position shown are arranged from the outset at a respective oblique angle skewed at a respective oblique angle to the first axis 14 . To be more precise, the first coupling elements 24A and the second coupling elements 48 are essentially mirrored in relation to a radial plane that runs through the second rotary section 18A, such that the oblique angles β1 of the first coupling elements 24A are identical in magnitude to the oblique angle β2 of the second coupling elements 48, but with a different sign.

Dabei sind der erste Drehabschnitt 12 und der dritte Drehabschnitt 40 relativ zueinander verdrehbar, ohne dass der erste Drehabschnitt 12 und der dritte Drehabschnitt 40 zwangsweise axial relativ zueinander versetzt werden.The first rotating section 12 and the third rotating section 40 can be rotated relative to one another without the first rotating section 12 and the third rotating section 40 being forced to be displaced axially relative to one another.

Vielmehr ergibt sich bei einer solchen Relativverdrehung zwischen dem ersten Drehabschnitt 12 und dem dritten Drehabschnitt 40 zwangsweise ein Axialversatz des zweiten Drehabschnittes 16A in Bezug auf das Gehäuse, der mittels einer Sensoranordnung 26 erfassbar ist, die ähnlich aufgebaut sein kann wie bei der Ausführungsform der 1 bis 5.Rather, such a relative rotation between the first rotating section 12 and the third rotating section 40 inevitably results in an axial offset of the second rotating section 16A in relation to the housing, which can be detected by means of a sensor arrangement 26, which can be constructed similarly to the embodiment in FIG 1 until 5 .

In 8 ist ein derartiger Axialversatz A schematisch dargestellt. Hierbei haben sich durch die Verdrehung des ersten Drehabschnittes 12 und des dritten Drehabschnittes 40 die ersten Koppelelemente 24A mehr gerade ausgerichtet, was zu einem geänderten ersten Schrägwinkel β1' von 0° Grad führt. Andererseits hat sich der Schrägwinkel β2' der zweiten Koppelstäbe 48 vergrößert. Hierdurch hat sich der zweite Drehabschnitt 16A von dem ersten Drehabschnitt 12 in Längsrichtung 20 entfernt und in Längsrichtung 20 an den dritten Drehabschnitt 40 angenähert.In 8th such an axial offset A is shown schematically. The rotation of the first rotary section 12 and the third rotary section 40 has caused the first coupling elements 24A to be aligned more straight, which leads to a changed first oblique angle β1′ of 0° degrees. On the other hand, the oblique angle β2' of the second coupling rods 48 has increased. As a result, the second rotary section 16A has moved away from the first rotary section 12 in the longitudinal direction 20 and has approached the third rotary section 40 in the longitudinal direction 20 .

Hierdurch ist es möglich, sowohl den ersten Drehabschnitt 12 als auch den dritten Drehabschnitt 40 in axialer Richtung zu lagern, so dass eine Annäherung an weitere Bauelemente der Tretkurbelanordnung oder eines Fahrrades vereinfacht sind. Der zweite Drehabschnitt 16A ist vorzugsweise vollkommen frei beweglich zwischen den Drehabschnitten 12, 40 aufgehängt, und zwar mittels der ersten Koppelstäbe 24A und der zweiten Koppelstäbe 48.This makes it possible to mount both the first rotating section 12 and the third rotating section 40 in the axial direction, so that an approach to other components of the pedal crank arrangement or a bicycle is simplified. The second pivot section 16A is preferably completely freely movably suspended between the pivot sections 12, 40 by means of the first tie rods 24A and the second tie rods 48.

In 9 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Sensoranordnung 26 gezeigt.In 9 a preferred embodiment of a sensor arrangement 26 is shown.

Die Sensoranordnung 26 beinhaltet einen ersten Sensorabschnitt 28 in Form eines Sensorrades, ähnlich wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Das Sensorrad 28 ist an seinem Außenumfang vorzugsweise mit einem Inkrementalabschnitt 30 ausgestattet.The sensor assembly 26 includes a first sensor portion 28 in the form of a sensor wheel, similar to the previously described embodiments. The sensor wheel 28 is preferably equipped with an incremental section 30 on its outer circumference.

Der zweite Sensorabschnitt 32 ist als Bügel ausgebildet, der den ersten Sensorabschnitt 28 übergreift. An dem zweiten Sensorabschnitt 32 sind ein erstes Sensorelement 50 und ein zweites Sensorelement 52 festgelegt, und zwar auf axial gegenüberliegenden Seiten des ersten Sensorabschnittes 28.The second sensor section 32 is designed as a bracket that overlaps the first sensor section 28 . A first sensor element 50 and a second sensor element 52 are fixed to the second sensor section 32, specifically on axially opposite sides of the first sensor section 28.

Die Sensorelemente 50, 52 können beispielsweise Hall-Sensoren sein, die mittels einer Versorgungsspannung VS gespeist werden und mit einem nicht näher bezeichneten Masseanschluss verbunden sind. Ferner gibt jedes der Sensorelemente in Abhängigkeit von der Annäherung an das Sensorrad 28 eine Spannung V1 bzw. V2 aus, die einer Auswerteeinheit 54 zugeführt werden, die beispielsweise als eine Brückenschaltung zur Verstärkung des Sensorsignals ausgebildet ist.The sensor elements 50, 52 can be Hall sensors, for example, which are fed by means of a supply voltage V S and are connected to an unspecified ground connection. Furthermore, each of the sensor elements emits a voltage V 1 or V 2 as a function of the approach to the sensor wheel 28, which is supplied to an evaluation unit 54, which is designed, for example, as a bridge circuit for amplifying the sensor signal.

Die Auswerteeinheit 54 gibt den mittels des Axialversatzes A gemessenen Drehwinkel α aus. Vorzugsweise gibt die Auswerteeinheit 54 ferner eine Winkelgeschwindigkeit w aus, oder eine hierzu proportionale Drehzahl oder eine relative oder absolute Drehposition des zweiten Drehabschnittes 16A.The evaluation unit 54 outputs the angle of rotation α measured by means of the axial offset A. The evaluation unit 54 preferably also outputs an angular velocity w, or a rotational speed proportional thereto, or a relative or absolute rotational position of the second rotating section 16A.

Bezugszeichenlistereference list

1010
Vorrichtung zur Erfassung RelativverdrehungDevice for detecting relative rotation
1212
erster Drehabschnittfirst turning section
1414
erste Achsefirst axis
1515
erstes Radiallagerfirst radial bearing
1616
zweiter Drehabschnittsecond turning section
1818
zweite Achsesecond axis
1919
zweites Radiallagersecond radial bearing
2020
Längsrichtunglongitudinal direction
2222
Axiallagerung (12)Thrust Bearing (12)
2424
erste Koppelstäbefirst connecting rods
25a25a
erstes Endefirst end
25b25b
zweites Endesecond end
2626
Sensoranordnungsensor arrangement
2828
erster Sensorabschnitt (Sensorrad)first sensor section (sensor wheel)
3030
Inkrementalabschnittincremental section
3232
zweiter Sensorabschnittsecond sensor section
3434
GehäuseHousing
4040
dritter Drehabschnittthird turning section
4242
dritte Achsethird axis
4444
drittes Radiallagerthird radial bearing
4646
weitere Axiallagerungfurther axial bearing
4848
zweite Koppelstäbesecond connecting rods
49a49a
erstes Endefirst end
49b49b
zweites Endesecond end
5050
erstes Sensorelementfirst sensor element
5252
zweites Sensorelementsecond sensor element
5454
Auswerteeinheit/Brückenschaltung Evaluation unit/bridge circuit
TT
Tretkurbelanordnung für ein FahrradPedal crank assembly for a bicycle
K1K1
Kurbel 1crank 1
K2K2
Kurbel 2crank 2
RR
Antriebsdrehrichtungdirection of drive rotation
DD
Durchmesser Kreis (24)diameter circle (24)
AA
Axialversatzaxial misalignment
αa
Verdrehwinkel 12/16Twisting angle 12/16
ββ
Schrägwinkel 24oblique angle 24
β1β1
erster Schrägwinkel 24Afirst oblique angle 24A
β2β2
zweiter Schrägwinkel 48second oblique angle 48
ωω
Winkelgeschwindigkeit/Drehzahl/DrehpositionAngular Velocity/RPM/Rotational Position

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Claims (15)

Vorrichtung (10) zur Erfassung einer Relativverdrehung zwischen einem ersten Drehabschnitt (12) und einem zweiten Drehabschnitt (16), die in einer Längsrichtung (20) voneinander beabstandet sind, - wobei der erste Drehabschnitt (12) um eine erste Achse (14) verdrehbar ist, die parallel zu der Längsrichtung (20) angeordnet ist, - wobei der zweite Drehabschnitt (16) um eine zweite Achse (18) verdrehbar ist, - wobei der erste Drehabschnitt (12) und der zweite Drehabschnitt (16) über wenigstens zwei erste Koppelelemente (24) miteinander gekoppelt sind, die in Längsrichtung (20) im Wesentlichen unelastisch ausgebildet sind und von denen wenigstens eines weder koaxial zu der ersten Achse (14) noch koaxial zu der zweiten Achse (18) angeordnet ist, derart dass eine Relativverdrehung des ersten Drehabschnittes (12) und des zweiten Drehabschnittes (16) zwangsweise zu einem relativen Axialversatz (A) zwischen dem ersten Drehabschnitt (12) und dem zweiten Drehabschnitt (16) führt, und - mit einer Sensoranordnung (26), die den Axialversatz (A) erfasst.Device (10) for detecting a relative rotation between a first rotating section (12) and a second rotating section (16), which are spaced apart from one another in a longitudinal direction (20), - wherein the first rotary section (12) can be rotated about a first axis (14) which is arranged parallel to the longitudinal direction (20), - wherein the second rotary section (16) can be rotated about a second axis (18), - wherein the first rotating section (12) and the second rotating section (16) are coupled to one another via at least two first coupling elements (24) which are designed to be essentially inelastic in the longitudinal direction (20) and at least one of which is neither coaxial to the first axis ( 14) is still arranged coaxially to the second axis (18), such that a relative rotation of the first rotating section (12) and the second rotating section (16) necessarily results in a relative axial offset (A) between the first rotating section (12) and the second rotating section (16) leads, and - With a sensor arrangement (26) which detects the axial offset (A). Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die ersten Koppelelemente (24) jeweils ein erstes Ende (25a), das fest mit dem ersten Drehabschnitt (12) verbunden ist, und ein zweites Ende (25b) haben, das fest mit dem zweiten Drehabschnitt (16) verbunden ist.detection device claim 1 wherein the first coupling members (24) each have a first end (25a) fixedly connected to the first pivot portion (12) and a second end (25b) fixedly connected to the second pivot portion (16). Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die ersten Enden (25a) der ersten Koppelelemente (24) auf einem zu der ersten Achse (14) koaxialen Kreis angeordnet sind und/oder wobei die zweiten Enden (25b) der ersten Koppelelemente (24) auf einem zu der zweiten Achse (16) koaxialen Kreis angeordnet sind.detection device claim 2 , wherein the first ends (25a) of the first coupling elements (24) are arranged on a circle coaxial to the first axis (14) and/or wherein the second ends (25b) of the first coupling elements (24) are arranged on a circle relative to the second axis ( 16) are arranged in a coaxial circle. Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die Erfassungsvorrichtung (10) einen dritten Drehabschnitt (40) aufweist, der um eine dritte Achse (42) verdrehbar ist, die parallel zu der Längsrichtung (20) angeordnet ist, und der mit dem zweiten Drehabschnitt (16) über wenigstens zwei zweite Koppelelemente (48) gekoppelt ist, die in Längsrichtung (20) im Wesentlichen unelastisch ausgebildet sind und von denen wenigstens eines weder koaxial zu der dritten Achse (42) noch koaxial zu der zweiten Achse (18) angeordnet ist, derart, dass eine Relativverdrehung des dritten Drehabschnittes (40) und des zweiten Drehabschnittes (16) zwangsweise zu einem relativen Axialversatz (A) in Längsrichtung zwischen dem dritten Drehabschnitt (40) und dem zweiten Drehabschnitt (16) führt.Detection device according to one of Claims 1 - 3 , wherein the detection device (10) has a third rotary section (40) which can be rotated about a third axis (42) which is arranged parallel to the longitudinal direction (20) and which is connected to the second rotary section (16) via at least two second coupling elements (48) are coupled, which are designed to be essentially inelastic in the longitudinal direction (20) and at least one of which is arranged neither coaxially with the third axis (42) nor coaxially with the second axis (18) in such a way that a relative rotation of the third rotating section (40) and the second rotating section (16) inevitably leads to a relative axial offset (A) in the longitudinal direction between the third rotating section (40) and the second rotating section (16). Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die zweiten Koppelelemente (48) jeweils ein erstes Ende (49a), das fest mit dem dritten Drehabschnitt (40) verbunden ist, und ein zweites Ende (49b) haben, das fest mit dem zweiten Drehabschnitt (16) verbunden ist.detection device claim 4 wherein the second coupling members (48) each have a first end (49a) fixedly connected to the third pivot portion (40) and a second end (49b) fixedly connected to the second pivot portion (16). Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die ersten Enden (49a) der zweiten Koppelelemente (48) auf einem zu der dritten Achse (42) koaxialen Kreis angeordnet sind und/oder wobei die zweiten Enden (49b) der zweiten Koppelelemente (48) auf einem zu der zweiten Achse (18) koaxialen Kreis angeordnet sind.detection device claim 5 , wherein the first ends (49a) of the second coupling elements (48) are arranged on a circle coaxial to the third axis (42) and/or wherein the second ends (49b) of the second coupling elements (48) are arranged on a circle relative to the second axis ( 18) are arranged in a coaxial circle. Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, wobei die ersten Koppelelemente (24) erste stabförmige Elemente sind und/oder wobei die zweiten Koppelelemente (46) zweite stabförmige Elemente sind.Detection device according to one of Claims 1 - 6 , wherein the first coupling elements (24) are first rod-shaped elements and/or wherein the second coupling elements (46) are second rod-shaped elements. Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die ersten stabförmigen Elemente (24A) in einer Grundposition jeweils unter einem ersten Schrägwinkel (β1) windschief zu der ersten Achse (14) und zu der zweiten Achse (18) angeordnet sind und/oder wobei die zweiten stabförmigen Elemente (48) in einer Grundposition jeweils unter einem zweiten Schrägwinkel (β2) windschief zu der dritten Achse (42) und zu der zweiten Achse (18) angeordnet sind.detection device claim 7 , wherein the first rod-shaped elements (24A) in a basic position are each arranged at a first oblique angle (β1) skew to the first axis (14) and to the second axis (18) and/or wherein the second rod-shaped elements (48) in a basic position are each arranged at a second oblique angle (β2) skewed to the third axis (42) and to the second axis (18). Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die ersten Koppelelemente (24A) und die zweiten Koppelelemente (48) in Bezug auf eine Radialebene, die durch den zweiten Drehabschnitt (18) verläuft, im Wesentlichen gespiegelt ausgebildet sind, derart, dass der erste Drehabschnitt (12) und der dritte Drehabschnitt (40) relativ zueinander verdrehbar sind, ohne dass der erste Drehabschnitt (12) und der dritte Drehabschnitt (40) zwangsweise axial relativ zueinander versetzt werden.detection device claim 7 or 8th , wherein the first coupling elements (24A) and the second coupling elements (48) are essentially mirrored in relation to a radial plane that runs through the second rotary section (18), such that the first rotary section (12) and the third rotary section (40) can be rotated relative to one another without the first rotary section (12) and the third rotary section (40) being forced to be displaced axially relative to one another. Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, wobei die Sensoranordnung (26) einen ersten Sensorabschnitt und einen zweiten Sensorabschnitt (42) aufweist, wobei der erste Sensorabschnitt (28) an dem zweiten Drehabschnitt (16; 16A) festgelegt ist und wobei der zweite Sensorabschnitt (32) an einem Gehäuse (34) festgelegt ist.Detection device according to one of Claims 1 - 9 , wherein the sensor arrangement (26) has a first sensor section and a second sensor section (42), the first sensor section (28) being fixed to the second rotary section (16; 16A) and the second sensor section (32) being fixed to a housing (34 ) is fixed. Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei der erste Sensorabschnitt (28) einen Magneten aufweist und/oder wobei der zweite Sensorabschnitt (32) wenigstens einen Hall-Sensor oder induktiven Sensor aufweist.detection device claim 10 , wherein the first sensor section (28) has a magnet and / or wherein the second sensor section (32) has at least one Hall sensor or inductive sensor. Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei der zweite Sensorabschnitt (32) wenigstens zwei Sensorelemente (50, 52) aufweist, die auf axial gegenüberliegenden Seiten des ersten Sensorabschnittes (28) angeordnet sind.detection device claim 10 or 11 , wherein the second sensor section (32) has at least two sensor elements (50, 52), which are arranged on axially opposite sides of the first sensor section (28). Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die zwei Sensorelemente (50, 52) in einer Brückenschaltung (54) verschaltet sind.detection device claim 12 , wherein the two sensor elements (50, 52) are connected in a bridge circuit (54). Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10-13, wobei der erste Sensorabschnitt (28) einen Inkrementalabschnitt (30) aufweist, mittels dessen eine Verdrehung des zweiten Drehabschnittes (16; 16A) erfassbar ist.Detection device according to one of Claims 10 - 13 , The first sensor section (28) having an incremental section (30) by means of which a rotation of the second rotary section (16; 16A) can be detected. Tretkurbelanordnung für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, das eine erste Kurbel (K1), eine zweite Kurbel (K2) und eine Erfassungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1-14 aufweist, wobei die erste Kurbel (K1) drehfest mit dem ersten Drehabschnitt (12) verbunden ist und wobei die zweite Kurbel (K2) drehfest mit dem zweiten Drehabschnitt (16) oder, wenn die Erfassungsvorrichtung (10) einen dritten Drehabschnitt (40) aufweist, mit dem dritten Drehabschnitt (40 verbunden ist.Pedal crank assembly for a human-powered vehicle having a first crank (K1), a second crank (K2) and a detection device (10) according to one of Claims 1 - 14 wherein the first crank (K1) is non-rotatably connected to the first rotary section (12) and wherein the second crank (K2) is non-rotatably connected to the second rotary section (16) or, if the detection device (10) has a third rotary section (40). , is connected to the third rotary section (40.
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